Thiết kế dao tiện định hình để tiện cho chi tiết có hình dạng như sau

Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

GVHD : Nguyễn Chí Tâm

Bài 1 :
Bài 1: Thiết kế dao tiện định hình để tiện cho chi tiết có hình dạng như sau:
Hình vẽ

-VËt liÖu gia c«ng: ThÐp 45 cã σb = 750 N/mm2
Số liệu đề bài :
SV : Trần Minh Hải


Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

GVHD : Nguyễn Chí Tâm

TT φ20

0
φ18 φ1 φ1 φ1 2 5 8 12 15 1x45 16 18
2
5
6
23 40
36
14 15 24 6 6 20 25 30 1
36 40
1 . Chi tiÕt gia c«ng :
Chi tiÕt gia c«ng lµm tõ thÐp 45, σb = 750 N/ mm2, bao gåm nhiÒu lo¹i bÒ mÆt trßn
xoay, mÆt trô, mÆt c«n. KÕt cÊu chi tiÕt c©n ®èi. §é chªnh lÖch ®êng kÝnh kh«ng

qu¸ lín .

2. Chọn loại dao
Tuy chi tiết này có nhiều đoạn côn, mặt phẳng nghiêng, về lí thuyết ta nên
dùng dao trụ tròn , để có độ chính xác cao hơn, nhưng thực tế khi dùng dao tiện có
bề rộng lớn thì chi tiết không yêu cầu chính xác quá cao, và lại khi dùng dao trụ
tròn sẽ không đảm bảo về độ cứng vững , nên trong trường hợp này ta dùng do tiện
lăng trụ là hợp lí nhất , vì có độ cứng vững khá cao, đảm bảo gia công chi tiết đật
yêu cầu.:

Vậy ta dùng dao lăng trụ gá thẳng:
Chiều cao hình dáng lớn nhất của chi tiết :
tmax=DMax - Dmin = (40-14)/2 = 13 mm
tra bảng 2.1 ( thiết kế dụng cụ cắt) ta có các số liệu sau:
tmax
5

B
14

Kích thước dao tiện
H
E
A
F
75
6
20
10

r
0.5

d
6

Kích thước M
M
29.46

*Chọn vật liệu dao.
Khi dùng dao định hình: do lực cắt lớn, dung động nhiều nên thông
thường người ta dùng thép gió P18 , nhưng trong trường hợp này để nâng
cao năng suất cắt ta chọn dao có phần cắt là thép hợp kim cứng T15K6, vật
liệu than dao là thép 45X.
Kích thước mảnh dao được chọn theo quy định :
- Chiều cao mảnh dao H1: H1 =(1/4 -2/3)H
- Chiều rộng mảnh dao B1=( 1,5-1,7)tmax.
- Trong đó H là chiều cao của dao định hình(mm)
- tmax- chiều cao hình dáng lớn nhất của chi tiết gia công (mm)
- chọn H1 =1/3.75=25 mm
- chọn B1 = 1,7.5 =8.5 mm

3.chọn thông số hình học của dao.
Với dao tiện định hình lăng trụ chọn góc α = 150 .
Tra bảng 2_14( thiết kế dụng cụ cắt ĐHCNHN) vật liệu gia công là thép 45 có
giới hạn bền như đầu bài cho là σb = 750 N/ mm2
Tra bảng 2-4( thiết kế dụng cụ cắt ĐHCNHN) ta được góc trước γ =
250

4. tính toán dao tiện định hình gá thẳng :
SV : Trần Minh Hải


Trng i Hc Cụng Nghip H Ni

GVHD : Nguyn Chớ Tõm

Cụng thc tớnh toỏn l :
A = r1.sin;
Sin k = A / rk
Ck = rk.cos k; B = r1.cos
k = Ck B = rk.cos k - r.cos
h k = k .cos( + ).

Trong đó :
r1 : bán kính chi tiết ở điểm cơ sở .
rk : bán kính chi tiết ở điểm tính toán .
1: góc trớc ở điểm cơ sở .
k : góc trớc ở điểm tính toán .

Da vo cụng thc trờn ta cú c bng s liu sau :
chn im c s ( õy ta ch chn im c s ngang tõm thụi ch khụng
chn on c s ngang tõm vỡ chi tit cú rt nhiu on cụn nu chn 1 on
c s ngang tõm s tha món c on ú gia cụng chớnh xỏc nhng cỏc
on cỏc ngay k c cỏc on thng s cú sai s vụ cựng ln, v li chi tit
khụng yờu cu chớnh xỏc trờn mt mt cụn no m ton chi tit nờn cho
tin vic tớnh toỏn v m bo yờu cu thỡ ta ch chn im c s ngang tõm
tớnh cỏc im cũn li
Chn im 1 lm im c s ngang tõm( vỡ nm ngang tõm chi

tit v xa chun kp nht )
Da vo cụng thc v im c s ta tớnh c cỏc im khỏc th hin bng s
liu sau :
Điểm
1
2
3
4
5
6
7
8
9

ri
(mm)
7.5
20
12
12
7
7
18
18
7.5

A (mm)

sini

Ci(mm)

i(mm)

hi(mm)

B

3.1696
3.1696
3.1696
3.1696
3.1696
3.1696
3.1696
3.1696
3.1696

0.4226
0.2415
0.2415
0.4226
0.2817
0.2817
0.33809
0.33809
0.25357

5.4378
10.1892

10.1892
5.4378
8.6354
8.6354
7.0583
7.0583
9.6732

0
4.7514
4.7514
0
3.1976
3.1976
1.6205
1,6205
4.2354

0
3.6398
3.6398
0
2.4495
2.4495
1.2414
1.2414
3.2445

6.7973
6.7973

6.7973
6.7973
6.7973
6.7973
6.7973
6.7973
6.7973

Hỡnh v minh ha:

SV : Trn Minh Hi


Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

5. Phần phụ của profin dao tiện định hình

SV : Trần Minh Hải

GVHD : Nguyễn Chí Tâm


Trng i Hc Cụng Nghip H Ni

GVHD : Nguyn Chớ Tõm

Phn ph ca li ct l phn vỏt mộp v phn thờm lm cho dao khe hn
gm cú:
Phn vt quỏ lm cho dao khe tng bn cho dao hn: a=1 (mm)
Chiu di phn xộn mt u l: b= 1 (mm)

Chiu di on li ct ph dung xộn mt u l :c=1 (mm)
Vy tng chiu di li ct ca dao tin nh hỡnh l L
L = lg + a+b+c= 40+1+1+1=43 mm
lg : chiu di phn li ct chớnh
hỡnh v minh ha

6 . Thit k dng o v dng kim .
Dng o , dng kim dựng trong quỏ trỡnh ch tao dao , dng o dựng kim
tra profin dng c, dng kim dựng kim tra dng o ,
Kớch thc danh nghió ca dng c quy nh theo quy lut bao v b bao , giỏ
tri ca cỏc sai lch cú th ly theo cp chớnh xỏc 7 TCVN2245_77 ly min dung
sai H,h
V kinh nghim ly kớch thc dng kim bng kớnh thc danh ngha dng o
. giỏ tr sai lch ly theo cp chớnh xỏc 6 TCVN2245_77 ly min dung sai Js,.js.
Vật liệu dỡng đợc chế tạo từ thép lò xo 65 là thép có tích chống mài mòn cao,
độ cứng sau nhiệt luyện đạt đợc 58 65 HRC. Độ nhám các mặt làm việc đạt
khoảng
Ra = 0,63 -0,32 (độ bóng = 8 -9) các mặt còn lại đạt Ra = 1,25 (độ bóng =
7).
Dung sai chế tạo dỡng đợc thể hiện ở bảng sau :
im 4 l im u chi tit ch vỏt mộp

SV : Trn Minh Hi


Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

Ta có bảng dung sai sau :
§iÓm
1–2

GVHD : Nguyễn Chí Tâm

2–3

3– 4’’

1–4

4–5

Dìng
®o

Cao

4.5+0,012

0

1+0.01

0

3+0,01

Dµi

4+0,012

3-0.01

1+0.01

7+0,015

5+0,012

Dìng
kiÓm

Cao

4.5±0,004

0

1±0,003

0

3±0,004

Dµi

4±0,004

3±0,003

1±0,003

7±0,0045

5±0,004

§iÓm
Dìng ®o

Dìng
kiÓm

5-6

6-7

7-8

8-9

Cao

0

1.5+0,01

0

1+0,012

Dµi

10+0,015

1.5+0,01

4.50,012

4+0,012

Cao

0

1.5±0,003

0

1+0,004

Dµi

10±0,0045

1.5±0,003

4.5+0,004

4+0,004

Hình vẽ minh họa ( bản A1)

7. yêu cầu kĩ thuật
Vật liệu lưỡi cắt hợp kim cứng T15K6 , phần than dao là theo 45 X
Độ cứng sau nhiệt luyện : phần lưỡi cắt : 62-65HRC
Độ bóng bề mặt
- MÆt tríc
- MÆt sau

.
.

- MÆt tùa trªn th©n dao thÊp h¬n Rz40
Kích thước biên dạng dao lấy theo cấp chính xác 8
8- cách mài dao

SV : Trần Minh Hải


Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

GVHD : Nguyễn Chí Tâm

Vì đây là dao lăng trụ mặt sau của dao rất phức tạp nên khó mài nặt sau, trong
trường hợp bắt buộc phải mài dao theo quan điểm cá nhân em , ta nên mài mặt
trước
9- Nhãn Hiệu
Dao tiện lăng trụ γ = 200 ; α=150 , vật liệu mảnh dao T15K6 , ĐHCNHN

Bài 2
Thiết kế dao chuốt lỗ tròn với các số liệu như sau :

TT Do
D
L
VL gia c«ng
23 20
20H7
40
20X
Bài làm :
1 phân tích chi tiêt gia công .
Vật liệu gia công là gang xám GX15_32 có σk = 150 N/mm2 ,
σu = 320 N/mm2 , đường kính lỗ trước khi gia công là 20 , sau khi gia công là
20H7 chiều dài là L =26mm

2 . chọn sơ đồ cắt
Với nhưng số liệu đầu bài cho , ta chọn sơ đồ chuốt theo lớp , dao chuốt kéo

3.vật liệu làm dao chuốt
Phần đầu dao làm từ thép 45, từ phần định hướng làm từ thép gió P18

4. cấu tao dao chuốt

Trong ®ã :
l1 : ChiÒu dµi ®Çu kÑp .
l2 : ChiÒu dµi cæ dao .
l3 : ChiÒu dµi c«n chuyÓn tiÕp .
l4 : ChiÒu dµi phÇn ®Þnh híng phÝa tríc .
l5 : ChiÒu dµi phÇn c¾t vµ söa ®óng .
l6 : ChiÒu dµi phÇn dÉn híng phÝa sau

5.lượng nâng của răng ( Sz)
ở dao chuốt , răng sau cao hơn răng trước một lượng Sz gọi là lương nâng của răng
SV : Trần Minh Hải


Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

GVHD : Nguyễn Chí Tâm

+ trên phần răng cắt thô các răng có lượng nâng bằng nhau , trị số của lương nâng
Sz phụ thuộc vào vật liệu gia công : với vạt liệu là GX 15_32 ta chọn
Sz = 0.05 mm ( theo bảng 4.3.1 hướng dẫn thiết kế dụng cụ cắt kim loại / Đậu Lê
Xin)
+ phần răng cắt tinh : chọn 3 răng cắt tinh với lượng nâng giảm dần :
Lượng nâng răng thứ 1 :Szt1= 0,8.Sz= 0,04 mm
Lượng nâng răng thứ 2 : Szt2 = 0.6. Sz = 0,03mm
Lượng nâng răng thứ 3 : Szt3= 0,4. Sz= 0,02mm
+phần răng sửa đúng có lượng nâng bằng Szsd= 0mm

6. lương dư gia công
Trị số lượng dư phụ thuộc vào chiều dài lỗ chuốt, dạng gia công trước khi chuốt.:
công thức tính lượng dư về mặt hình học :
A = ½( Dsd- D min)
Đường kính lỗ trước khi chuốt ; Dmin = Dsd -2A
Dsd : đường kính răng sửa đúng cũng chính là đường kính lỗ sau khi chuốt => Dsd =
21
Vì đây là gang xám nên sau khi chuốt lỗ bị lang rông ra nên ta phải lầy thêm một
lương δ: => Dsd = Dmax + δ ( lấy δ = 0.005 )
 Dsd = 21+0.005 =21,005mm
Dmin = 20,3 mm

 A= ½ ( 21,005- 20,1) =0,4525 mm

7. kết cấu răng và rãnh
Kết cấu răng và rãnh là phần quan trạng nhất của dao chuốt , răng và rãnh được
thiết kế sao cho đủ bền , đủ không gian chứa phoi , tuổi thọ của dao, và dễ chế tạo
7.1 profin dao chuốt dọc trục
Vì đây là gang xám : vật liệu tương đối dòn phoi là phoi vụn nên ta phải chọn rãnh
có một cung tròn , lưng thẳng để tăng sức bền răng :
Hình vẽ minh họa:

SV : Trần Minh Hải


Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

GVHD : Nguyễn Chí Tâm

Trong đó : h: chiều cao rãnh
t:bước răng
f: viền răng
b : chiều rông lưng răng
η: 450
α : góc trước ,γ góc sau
r : bán kính vòng tròn đáy răng
Nếu Xem gần đúng rãnh thoát phoi là hình tròn thì diện tích của rãnh sẽ là
Fn = ¼ π.h2 (mm2)
Diện tích của dải phoi cuốn nằm trong rãnh sẽ là :
Ff = L. Sz (mm2)
L : chiều dài chi tiết gia công L= 30mm
Sz lượng nâng của răng : 0.05 mm

Khi cuốn vào trong răng phoi không xếp được khít chặt , để phơi cuốn hết vào rãnh
và không bị kẹt phỉa đảm bảo
Ff 4.L.S z
=
= K >1
Fn
π .h 2

h ≥ 1,13 L.S z .K
Trong đó k là hệ số điền đầy của rãnh . tra bảng 4.3.2ta có K=2
h ≥ 1,13 L.S z .K 1,13 30.0,05.2
=>
=
= 1.9572

SV : Trần Minh Hải


Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

GVHD : Nguyễn Chí Tâm

Để đảm bảo khả năng chứa phoi tốt chọn h=3mm
Các thông số khác tính theo kinh nghiệm
t= ( 2,5 → 2,8) h =7,5→8,4 chon t = 8mm
r = ( 0,5 → 0,55) h = 1,5→ 1,65 chọn r = 1,6 mm
b = ( 0,3 → 0,4) t = 2,4 → 3,2 chọn b = 3mm
cạnh viền

+ răng cắt chọn f = 0.05 mm

+ răng sửa đúng chọn f = 0,2 mm

+ Vì đây là dao lỗ trụ nên góc trước γ được chon theo vật liệu gia công
Tra bảng 4.3.3b ta có γ

= 80

Góc sau dao chuốt được chọn rất nhỏ để hạn chế việc giảm đường kính sau mỗi lần
mài dao và làm tăng tuổi thọ của dao : được chọn như sau
ở răng cắt thô α= 30
ở răng cắt tinh α= 20
ở răng sửa đúng α= 10
ở đáy rãnh chia phoi α= 40
7.2 profin mặt đầu (tiết diện vuông góc mặt trụ )
trong tiết diện này , dao chuốt lỗ trụ có lưỡi cắt là vòng tròn đồng tâm lớn dần theo
lượng nâng để giảm lực cắt lưỡi cắt được chia thành những đoạn nhỏ với góc sao
rãnh chứa phoi là 40 ( tra bảng 4.3.3c ) ta lấy số rãnh là 12 , chiều rộng rãnh là
m=1mm
chiều sâu rãnh là h=0.7mm
bán kính rãnh là r=0.3 mm
hình vẽ minh họa

SV : Trần Minh Hải


Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

GVHD : Nguyễn Chí Tâm

8. số răng dao chuốt

Z th' « = 1 +
Số răng cắt thô là :

A th«
Sz th«

Athô : lượng dư thô
Athô = A – A

tinh

= 0.4525- ( 0,04+0,03+0,02) = 0,3625mm

 Zthô = 1+ 0,3625/ 0,05= 8,25 => số răng cắt thô là 8
Ta có q= 0,25.0,05 = 0,0125< 0,015 nên bố chí lượng dư này cho răng 1
D1 = Dmin +2q = 20,1+0,025=20,125 mm
+ số răng cắt tinh là 3
+ số răng sửa đúng chọn theo độ chính xác của chi tiết gia công ( cấp 7 ) số
răng sửa đúng là 8 răng ( bảng 4.3.3e )
Vây tổng số răng là Z = Z

thô

+Z

tinh

+Z

sưa đúng

= 8+3+8 = 19 răng

9. số răng cùng cắt lớn nhất
Z0 = L/t +1 = 30/8 +1 = 4,75 chọn Z0 = 4 đảm bảo định hướng tốt không quá tải

10. đường kính dao chuôt :
SV : Trần Minh Hải


Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

GVHD : Nguyễn Chí Tâm

từ các công thức
phần răng thô :Di = Di-1 + 2.Sz
phần răng tinh : D9 = D8 + 2.0,8. Sz
D10 = D9 + 2.0,6.Sz
D11 = D10+ 2.0,4.Sz
Phần sửa đúng D10= …..D17 = D9 ; ta có bảng sau
R¨ng
§êng kÝnh
R¨ng
§êng kÝnh
1
26,125
8
26,825
2
26,225

9
26,905
3
26,325
10
26,965
4
26,425
11
26,005
5
26,525
12
27,005
6
26,625
13
27,005
7
26,725
14
27,005

R¨ng
15
16
17
18
19

§êng kÝnh
27,005
27,005
27,005
27,005
27,005

11. kiểm tra sức bàn dao chuốt :
Mỗi răng cắt chịu 2 thành phần lực : thành phần lực hướng kính Pn , tổng hợp các
lực Pn của các răng sẽ triệt tiêu thành phần dọc trục Pz
Lực cắt thành phần Pz tác dụng nên mỗi răng có thể làm mẻ răng nhưng trường
hợp này rất ít khi xảy ra , mà tổng hợp lực này sả làm dao bị đứt ở tiết diện đầu tiên
:
k
σ max
=

P
4 .P
=
≤ [σ b ]
F π .D01 2

Tra bảng 4.3.3e ta có σbk = 350 N/ mm2
Trong đó : D01 đường kính đáy răng thứ 1
D01 = D1 – 2h = 26,125- 2.3 = 20,125 mm
P : lực cắt tổng hợp khi chuốt
Pmax = p. B. Z max . K
p : lực cắt trên một đơn vị chiều dài ; tra bảng ta có p= 153 N/mm2
Z max số răng cùng cắt : = 4 răng

B: chiều dài lưỡi cắt trên một vòng răng
B= π. D1 = 63,1925
K: hệ số điều chỉnh lực cắt : K=1
Vậy Pmax = 153.63,1925.4.1= 38673,8 (N )
Do đó ứng suất nguy hiểm nhất :
σmax = 4 . Pmax / π . D 01 2 = 4. 38673,8/ 3,14.20,1252 = 122 N/mm2< 350
SV : Trần Minh Hải


Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

GVHD : Nguyễn Chí Tâm

vậy dao đủ bền

12. phần đầu dao
Phần đầu dao gồm đầu kẹp L1 , cổ dao L2 , phần côn chuyển tiếp L3
12.1 phần đầu kẹp
Để chọn kích thước hợp lí , đủ bền phần đầu kẹp được xác định theo điều kiện bền
kéo của eo thắt D’1
4 * Pmax
σb =
≤ [σ k b ]
2
π * D' 1
σbk : giới hạn bền kéo của thép 45 là 200 N/ mm
D'1 ≥

4.Pmax
=

π.σ kb

[ ]

4.38763,8
= 15,7132( mm)
π .200

=>kết cấu đầu kẹp là ( theo bảng sau )
Hình vẽ minh họa

D1
26

D’1
15

d
4

f
5

a1
10

a2
0,5

a3

28

a
16

L1
75

12.2 Phần cổ dao L2 và côn chuyển tiếp L3 : phần cổ dao để nói dài dao cho thuận
lợi khi chuốt :
Đường kính cổ
D2 = D 1 – ( 1→2) = 20 – ( 1→2) = 18→19
Chọn D2 = 19 độ chính xác h 11
Chiều dài cổ L2 từ điều kiện gá đặt
L2= Lg – L 3 =( L h + L m+ L b ) – L3
Lg chiều dài gá
Lh chiều rồng khe hở 5→10 chọn bằng 8
Lm chiều dày thành máy 20→30 chọn bàng 30
SV : Trần Minh Hải


Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

GVHD : Nguyễn Chí Tâm

L b chiều dài bạc gá 10→15 chọn băng 15
L3 = 0,5.D1 = 10 mm
L2 = 8+30+15-10 = 43mm
12.3 phần định hướng phía trước L 4
Chiều dài L4 =( 0.8→1 ) L và L4 ≥ 40

L4 =24→ 30 chọn L4 = 35 mm
Đường kính lấy băng đường kính lỗ trước khi chuốt với kiểu lắp lỏng
D4 = 26.1 e8 = 26.1 -0.040-0.073
12.4 phần dẫn hường phía sau L6
Chiều dai L6 = (0,5→0,7)L và L6 ≥20
L6 = ( 0,5→0,7) 30 = 15→21 chọn l6 = 20 mm
Đường kính phần dẫn hướng phía sau D6 lấy bằng dường kính răng sủa đúng với
sai lệch f7
 D6 = 27,005f7
Chiều dai phần răng cắt và răng sửa đúng
L5 = Lc + L sd = ( Zth+ Zt ).t + Zsd.tsd = (8+3)8+ 8.8 = 152 mm
Vậy chiều dài toàn bộ dao là
L0 = L1+L2 +L3 +L4+L5 +L6 =75+43+10+35+152+20=335mm

13. lỗ tâm
Lỗ tâm dùng để định vị khi chế tạo và mài sửa lỗ có mặt côn 1200 đùng để bảo vệ
mặt côn làm việc 600
Các thông số của lỗ tâm cho ở bảng sau :
D d DL L L
1

(

1 2

( (

( (
m mm
m m mm m

mm
) ) )
) )
2 26630
6
.
8
Hình vẽ minh họa

SV : Trần Minh Hải


Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

GVHD : Nguyễn Chí Tâm

14 Cách mài dao :
Dao chuôt mài rất phức tạp nên khi chế tạo và gia công cần cẩn thạn đảm bảo chế
đệ cắt hợp lí tránh để dao cùn ; trong trường hợp dao cun đi thì cách mài như sau ,
ta chỉ mài mặt trước , không mài mặt sau vì sẽ làm giảm đường kính dao , dùng đá
mài mài mặt trước theo sơ đò mài trong hình vẽ :

dá mài
rang dao

15. yêu cầu kĩ thuật :
*dao chuốt lỗ trụ : + vật liệu dao là thép gió P18
+ phần chuôi làm băng thep 45
+ độ cứng sau nhiệt luyện :+phần răng và dẫn hướng phía sau 62→65 HRC
+ phần còn lại 45→47 HRC

• độ nhám bề mặt
+ cạnh viền của răng sửa đúng Ra = 0.32
+mặt trước , mặt sau của răng , mặt côn làm việc , lỗ tâm , mặt dẫn hướng Ra
=0.65
+ phần trụ ngoài của đầu dao , rãnh chia phoi co Ra = 1.25
+ các mặt không mài Ra = 2,5
SV : Trần Minh Hải


Trng i Hc Cụng Nghip H Ni

GVHD : Nguyn Chớ Tõm

+ sao lch bc, chiu cao rng, bỏn kớnh rónh theo cp chớnh xỏc Js15
+ sai lch ng kớnh cỏc rng ct tr 2 rng ct tinh cui cung l h6
+ sai lch ng kinh hai rng ct tinh cui cựng l h5
+ o ca cỏc rng , cỏc phn nh hng , phn u dao khụng vt quỏ
0.006
+ sai lệch góc cho phép không vợt quá:
Góc trớc
20
Góc sau của răng cắt
30
Góc sau của răng sửa đúng
15
Góc sau của ỏy rónh chia phoi 30

Bi 3: Thit k dao phay rng v dng c gia cụng ren , trục vít vi cỏc s
liu nh sau:

Các thông số khi thiết kế (theo bảng)
Yêu cầu:
- Thiết kế dao.
- Thiết kế dỡng kiểm tra và phơng pháp kiểm tra.
- Lập quy trình công nghệ gia công (Sơ đồ gá đặt: định vị, kẹp chặt, máy,
dụng cụ gia công) (không tính chế độ cắt).
- Phơng pháp mài dao
- Số liệu và nội dung cho trong bảng ứng với số thứ tự sinh viên trong lớp.
(Ghi chú: Nếu các số liệu khi tính toán không hợp lý có thể trao đổi lại với
giảng viên).
- Kết qủa gồm: các bản vẽ + thuyết minh.
TT

m

z

SV : Trn Minh Hi

k

tp (mm)

DThen hoa

0

CCX

VL gia

công

Loi dng
c

Chi tiết gia
công


Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội
23

1

6

GVHD : Nguyễn Chí Tâm
45

40

Dao phay
lăn then hoa

Then hoa

Phân tích chi tiết và chọn dao:

Dao phay lăn gia công trục then hoa là một dụng cụ cắt tạo hình các chi tiết răng
dựa trên cơ sở của nguyên lý '' bao hình có tâm tích '. Các chi tiết gia công thường

có dạng profil dạng thân khai.trục then hoa có Dthen hoa=40 mm . Z=6. Để gia công
trục then hoa ta chế tạo dao phay lăn then hoa .
2

tính toán thiết kế dao.

2.1 , tính toán profin dao phay lăn trục then hoa.
Tra bảng 9.1 'hướng dẫn thiết kế dụng cụ cắt ta có.
ZxDxDe

b

D1

a

6x16x40

4

14,5

1.95

f
Kích thước
danh nghĩa
0.3

Sai lệch

giới hạn
+0.2

r
0.2

Vậy ta tính toán dao phay lăn trục then hoa có

D6x16x40

H7
h6

x4x

Thông số hình
học của trục
then hoa
Kích thước danh
nghĩa
Sai lệch giới hạn
trên
Sai lệch giới hạn
dưới

SV : Trần Minh Hải

F10
e9

Đường kính
ngoài trục then
hoa De
40h6

Đường kính
trong Di

Chiều dày then
B

16a11

4e9

0

-0,29

-0.02

-0.013

-0,4

-0.05


Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

GVHD : Nguyễn Chí Tâm

Xác định profil răng dao theo phương pháp cung tròn thay thế. Kiểm tra điều kiện
thay thế profil dao bằng cung tròn thay thế:
Ở đỉnh then có vát f=0,3x450
Kiểm tra điều kiện thay thế ban đầu: h1=0,2xR
h1=R-Ri
∆

Ri=0,5.Di=0.5.(Di min+0,2. Di)
Ri=7,811 mm
Và:
R=
Re=9,9935 mm

Re2 − 0,75r02

∆

r0=0,5B=0,5.(Bmin+0,25 B)=1,98 mm
9,99352 − 0,75.1,982

R=
=9,85 mm
Thay thế kết quả vào h1=R-Ri=9,85-7,811=2,,03 mm
h1 2,03
=
R 9,85

Lập tỷ số :

=0,0,21
Như vậy thỏa mãn h1<0,2R
Vì vậy profil của dao phay có thể thay thế bằng cung tròn.
Để thay thế, ta xác định gó profil chi tiết:
sin φ

=

r0 1,98
=
= 0,201
φ
R 9,85

( =11,590)

φ

sin φb = 0,199368

Tra bảng 9.2, góc nhỏ kề sát là
Xác định lại bán kính tâm tích chi tiết
Rb =

r0
1,98
=
= 9,931
sin φb 0,199368

mm
Profil dụng cụ thay thế: tra bảng 9.2 có profil dụng cụ ứng với R=1:
rb=0,4742
xb=0,462479
yb=0,108564
∆f = ±0,00025

Profil thưc tế của dụng cụ là:
RT=rb.Rb=0,4742.9,931=4,7092
Xt=xb.Rb=0,462479.9,931=4,59288
Yt=yb.Rb=0,108564.9,931=1,07815
SV : Trần Minh Hải


Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

GVHD : Nguyễn Chí Tâm

∆t ∆f

= .Rb=0,00025.9,931=2,4827510-03
Kiểm tra điều kiện thay thế:
Với

2
∆B =
3

∆t =

0,02

2,48275.10-03
Như vậy việc thay thế rất đảm bảo độ chính xác gia công.
2.2 profil pháp tuyến:
Profil pháp tuyến của dao như một thanh răng - bao gồm profil 1 lưỡi cắt, profil
của răng và chân răng ,... Profil pháp tuyến được xác định bằng các yếu tố sau:
-bước tp bằng bước vòng của chi tiết trên bán kính tâm tích R:
2 ∏ R 2 ∏ .9,931
=
= 7,8
Zc
8

tp=tc=
- chiều dày răng dao Sp:

mm

2∏ R
− βR
Zc

Sp=Tc-Sc=
=3,84 mm
Với Sc: chiều dày trên cung bán kính tâm tích chi tiết của then được tính:
S c=

βR = 2φ .R = 0,483844

β

mm

β = 2φ

Với góc ở tâm chi tiết chắn cung dày then (
)
- chiều rộng rãnh răng :Wp
Wp=tp-Sp=7,8-3,84=3,96 mm
tp=7,8 mm chọn kết cấu dao De=55; d0=27 ; L=45; Dg=40 ; K=3; Zd=12
-chân răng
ε v = 450

÷

Chân răng có cạnh vát
với Z=10 14
Z: số rãnh thoát phoi
Các kích thước chân răng bao gồm:
- chiều sâu vát : hv=2f=0,6 mm (f là cạnh vát đỉnh then)
- chiều sâu rãnh thoát đá : u
÷

÷

u= K+(1 2)= 4 5 mm
Vậy chọn u=4 mm
- chiều rộng rãnh thoát đá: v
SV : Trần Minh Hải

Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

GVHD : Nguyễn Chí Tâm

v= tp-(Sp+2hv)=2,76 mm
-chiều cao profildao : h
h=h1+h2
h1: chiều cao đầu dao: h1=1,97 mm
h2: chiều cao chân dao: h2=hv+he=0,6 mm (với he=0)
7,8 ±0,01

3,87 ±0,025

1,97

7,07

4

2.3 profil dọc trục
Trong tiết diện chiều dọc trục, profil các dao phay được thể hiện bằng các kích
thước sau:
tp

- bước chiều trục t0: t0=
tp: bước pháp tuyến dao.

cos ω0

mm

ω

: góc nâng của đường vit trên đường kính trung bình tính toán Dtb. Để đảm bảo
độ chính xác của chi tiết và đảm bảo tuổi thọ của dao cao , đường kính trunh bình
Dtb được tính:
Dtb =De-2h1-

σK

=55-2.1,97-0,25.3=50,31 mm.

De: đường kính ngoài của dao.
h1: chiều cao của dao.
σ

σ

: hệ số
=0,25
Sau khi có Dtb ta tính góc nâng qua công thức:

SV : Trần Minh Hải


Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội
sin ω =

tp
∏ .Dtb

=

7,8
=
∏ .50,31

tp

Tính lại t0=

cos ω0

ω = arccos

=
tp
t0

0,04935 , chọn

7,8
=
cos 2,83 0
= arccos

GVHD : Nguyễn Chí Tâm

ω=

2,830

7,809 mm , chọn t0=8 mm

7,8
= 12,80
8

Tính lại
-chiều dài dao L
Chiều dai chung của dao L thường lấy
t p + (6 ÷ 7)

÷

÷

L= 3
=3.7,8+(6 7)=29,4 30,4 mm , chọn L=40 mm
Chiều dài gờ dùng dể kiểm tra dao khi gá , thường lấy:
÷

lg=3 4 mm , chọn lg=4 mm.
-chiều dài lỗ định vị L1
÷

÷

L1=(0,24 0,33)L=9,6 13,2 , chọn L1=13 mm
- bước rãnh thoát phoi t:
t=

∏ .Dtb . cot ω = ∏

Với

ω

.50,31.cot 2,830=3197,33 mm

là góc nghiêng của rãnh thoat phoi trên đường kính trung bình Dtb , chính
ε

bằng góc nâng cuả đường răng .
2.3 profil mặt đầu của dao
- đường kính ngoài De cần xác định sao cho dao đủ độ bền , đủ độ cứng vững và
đảm bảo độ chính xác yêu cầu thông thường , đường kính ngoài De xác định theo
độ lớn của bước pháp tuyến tp và chiều sâu của rãnh thoát phoi H:
De=2(
tp −

d0
+ p+H
2

)=47,35mm.
P=0,3d0=0,3.27=8,1 mm
H=h+

K + K1
+r
2

=7,07mm

h: chiều cao profil răng.
K , K1 : lượng hớt lưng lần thứ nhất và thứ hai, được thiết kế đảm bảo đủ góc sau,
đủ chỗ thoát đá
÷

r: bán kính lượn ở đáy rãnh thoát phoi: r=(1 4) mm , chọn r=1 mm.
SV : Trần Minh Hải


Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

GVHD : Nguyễn Chí Tâm

-đường kính lỗ không lắp ghép d1:
÷

d1=d0+(1 2) mm , chọn d1=30 mm.
- đường kính gờ : Dg:
÷

Dg=De-2H-(2 4) mm , chọn Dg=40 mm.
- góc trước

γ

γ

Góc trước thường chọn bằng 00 để đảm bảo độ chính xác gia công .
- góc sau
Góc sau

α

thường chọn

α

÷

= 90 110. Trên bản vẽ , người ta không ghi góc sau

mà ghi lượng hớt lưng K của mặt sau, giữa chúng có liên hệ
K=

∏ .De
.tgα
Zd

α

α

=100:

=2,53 mm ,chọn K= 3

Zd: là số răng của dao phay được chọn sao cho răng dao đủ bền , đủ không gin
chứa phoi, trị số Zd phụ thuộc vào đường kinh De.
Sau khi tính K ta quy tròn K là số nguyên để chế tạo cam hớt lưng. Trị số K cũng
được tiêu chuẩn hóa.
- lượng hớt lưng K1.
Ở dao phay có mài mặt sau , ta tiến hành hớt lưng kép ở mặt sau.
Lượng hớt lưng K1 laaystrong khoảng :
÷

K1=(1,2 1,5)K chọn K1=4 mm
- góc rãnh thoát phoi
Góc

υ

υ

cần chọn đủ lớn để đủ không gian thoát phoi, đủ thời gian để lùi dao tiện mà
υ

mài hớt lưng . Thông thường góc chọn băng 300.
3
Điều kiện kỹ thuật của dao.
- vật liệu : thép P18
÷

-độ cứng sau khi tôi HRC=62 64.

-độ bóng mặt .

µ

Mặt trước mặt lỗ gá dao,mặt tựa Ra=0,63 m.
µ

Mặt đầu hớt lưng không mài Ra=2,5 m.
µ

Mặt sau có mài Ra=1,25 m.
-sai lêch giới hạn của bước rãnh thoát phoi
SV : Trần Minh Hải

±

µ

90 m.


Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

GVHD : Nguyễn Chí Tâm

-độ đảo mặt đầu của gờ +0,01 mm
-sai lệch góc cắt

+ 40'
− 20'

-sai lệch chiều dài răng

±

0,03 mm.

±

-sai lệch chiều dày răng 0,020 mm.
-sai lệch tích lũy lớn nhất của bước vòng của rãnh xoắn 0,035 mm.
-độ đảo hướng kính của vòng gờ 0,02 mm.
-giới hạn sai lệch góc profil 0,015 mm.
-sai lệch giới hạn bước

±

0,015 mm.

±

-sai số tích lũy giới hạn trên đọ dài ba bước răng 0,015 mm..
-độ đảo hướng kính theo đường kính ngoài trong giới hạn một đường vít 0,03 mm.
H7
h6

F10
e9

- nhãn hiệu D8x16x20

x4x
;P18 ,
Nơi sản xuất :ĐHCNHN
Kiểu dao phay liền
Dung sai của dao cáp chính xác cấp A.

SV : Trần Minh Hải

0
ω 12,8

=


Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

GVHD : Nguyễn Chí Tâm

40+0,039
4

0,63

0,32

0,32

R1,5

Ø30

+0,03

Ø40+-0,010,03

Ø55 -0,01Ø42-0,01
+0,03

12,80°

1x45°

R1

7,8±0,01

SV : Trần Minh Hải


Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

GVHD : Nguyễn Chí Tâm

Tài liệu tham khảo
+ hướng dẫn thiết kế dung cụ cắt kim loại ( Đậu Lê Xin ).
+ Sổ tay chế tạo máy.
+ thiết kế dụng cụ cắt ( trường ĐHCNHN).
+Bài giảng thiết kế dụng cụ công nghiệp ( Bành Tiến Long).

SV : Trần Minh Hải